[發明專利]一種具有超結結構的功率器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201811276121.3
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109411529B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南京多基觀測技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/8222
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

1.一種具有超結結構的功率器件，其特征在于，包括：

基片，所述基片包括第一導電類型的襯底和位于所述襯底的上表面的第一導電類型的外延層；所述基片上設置有有源區和鄰接所述有源區的終端區；

位于所述終端區內設置有貫穿所述外延層且底部連接所述襯底的溝槽；

形成于所述溝槽的側壁的第一隔離層；

形成于所述溝槽內且位于所述第一隔離層之間的超結結構，所述超結結構包括至少一個第一導電類型的第一半導體柱及至少一個第二導電類型的第二半導體柱，所述第一半導體柱與所述第二半導體柱橫向交替排布；所述超結結構還包括第二隔離層和第三隔離層，所述第二隔離層位于所述襯底上表面且與所述第二半導體柱的一端連接；所述第三隔離層與所述第一半導體柱的一端連接，所述第一半導體柱的另一端與所述襯底連接；

連接所述第二半導體柱的另一端的第一金屬層；

位于所述襯底的下表面的第二金屬層。

2.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述超結結構為環形結構。

3.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述第一隔離層的厚度為1200～1500nm。

4.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述第二隔離層的厚度大于所述第三隔離層的厚度。

5.根據權利要求4所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述第二隔離層的厚度為1600～1800nm，所述第三隔離層的厚度為1200～1400nm。

6.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述第一半導體柱的寬度為3-5um，所述第二半導體柱的寬度為2-4um。

7.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，還包括位于所述外延層和所述超結結構的上表面的介質層。

8.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件，其特征在于，所述第一半導體柱和所述第二半導體柱通過外延的方式形成。

9.根據權利要求1所述的具有超結結構的功率器件的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：提供基片，所述基片包括第一導電類型的襯底和位于所述襯底的上表面的第一導電類型的外延層；所述基片上設置有有源區和鄰接所述有源區的終端區；在所述終端區內刻蝕所述外延層形成貫穿所述外延層且底部連接所述襯底的溝槽；

S02：在所述溝槽的側壁上生長第一隔離層；

S03：在所述溝槽內生長第一導電類型的第一外延層，貫穿刻蝕所述第一外延層形成至少一個深溝槽和至少一個第一半導體柱，所述深溝槽與所述第一半導體柱橫向交替排布；

S04：在所述深溝槽的底部生長第二隔離層；

S05：在所述深溝槽內外延生長第二導電類型的第二半導體柱；

S06：從所述第一半導體柱相對所述襯底的一端減薄所述第一半導體柱使得所述第一半導體柱的高度小于所述外延層的厚度，同時形成位于所述第二半導體柱之間和/或位于所述第二半導體柱與所述第一隔離層之間的淺溝槽；

S07：在所述淺溝槽內生長第三隔離層；

S08：形成連接所述第二半導體柱相對所述第二隔離層的一端的第一金屬層；

S09：在所述襯底的下表面生長第二金屬層。

10.根據權利要求9所述的具有超結結構的功率器件的制作方法，其特征在于，S07還包括在所述外延層及所述第三隔離層的上表面生長介質層；刻蝕所述介質層并形成貫穿所述介質層且對應所述第二半導體柱的接觸孔。